特許 6556313 クランプ装置及び固定設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6556313

(24)【登録日】2019年7月19日

(45)【発行日】2019年8月7日

(54)【発明の名称】クランプ装置及び固定設備

(51)【国際特許分類】

   F16B 2/12 20060101AFI20190729BHJP

   B23Q 3/06 20060101ALI20190729BHJP

【ＦＩ】

   F16B2/12 A

   B23Q3/06 301K

   B23Q3/06 304B

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2018-172445(P2018-172445)

(22)【出願日】2018年9月14日

【審査請求日】2018年9月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】591036457

【氏名又は名称】三菱電機エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123434

【弁理士】

【氏名又は名称】田澤 英昭

(74)【代理人】

【識別番号】100101133

【弁理士】

【氏名又は名称】濱田 初音

(74)【代理人】

【識別番号】100199749

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 成

(74)【代理人】

【識別番号】100188880

【弁理士】

【氏名又は名称】坂元 辰哉

(74)【代理人】

【識別番号】100197767

【弁理士】

【氏名又は名称】辻岡 将昭

(74)【代理人】

【識別番号】100201743

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 和真

(72)【発明者】

【氏名】永見 哲郎

【審査官】 大谷 謙仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３１４２２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｂ ２／１２

Ｂ２３Ｑ ３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

雌ねじ部を有する固定台と、
回転操作されるアーム部及び前記雌ねじ部にねじ込まれる雄ねじ部を有する回転部材と、
前記雄ねじ部を貫通させた状態で支持する支持部、前記支持部を中心とする円弧状のピン移動溝、前記ピン移動溝の一端部に形成されたピン係合穴、及び前記固定台上の被固定物を押圧する押圧部とを有するクランプ部材と、
前記アーム部に取り付けられ、先端部が前記ピン移動溝内を移動可能かつ前記ピン係合穴に係合可能であって、前記ピン係合穴に係合している場合に前記ピン係合穴の内周面を押すことによって前記クランプ部材を前記回転部材と一体に回転させるピンとを備え、
前記ピンが前記ピン係合穴から前記ピン移動溝の方向へ移動するように前記アーム部が回転操作された場合、前記ピン係合穴に係合している前記ピンが前記ピン係合穴の内周面を押すことによって前記クランプ部材が前記回転部材と一体に回転して前記押圧部が前記被固定物と対面する位置へ移動し、その後、前記ピンが前記ピン係合穴を抜け出て前記ピン移動溝内を移動することによって前記回転部材が回転し、前記雄ねじ部が前記雌ねじ部にねじ込まれることによって前記押圧部が前記被固定物を押圧し、
前記ピンが前記ピン移動溝から前記ピン係合穴の方向へ移動するように前記アーム部が回転操作された場合、前記回転部材が回転して前記雄ねじ部が前記雌ねじ部から抜け出ることによって前記押圧部が前記被固定物から離れると共に前記ピンが前記ピン移動溝内を移動して前記ピン係合穴に係合し、その後、前記ピンが前記ピン係合穴の内周面を押すことによって前記クランプ部材が前記回転部材と一体に回転し、前記押圧部が前記被固定物と対面しない位置に移動することを特徴とするクランプ装置。

【請求項2】

前記雄ねじ部と前記アーム部とは別体で構成され、前記雄ねじ部の一端には多角形状の突起部が形成され、前記アーム部の一端には前記雄ねじ部の前記突起部が嵌合する多角形状の筒部が形成されており、
前記雄ねじ部と前記アーム部との間に、前記ピンと前記アーム部とを前記雄ねじ部の方向へ付勢するばねが設置されていることを特徴とする請求項１記載のクランプ装置。

【請求項3】

前記固定台は、前記クランプ部材の方向に突出するストッパ部を有し、
前記クランプ部材は、前記押圧部が前記被固定物と対面する位置にある場合、及び前記押圧部が前記被固定物と対面しない位置にある場合のそれぞれで前記ストッパ部が係合するストッパ溝を有することを特徴とする請求項１記載のクランプ装置。

【請求項4】

前記ピン係合穴に係合している前記ピンを、前記ピン係合穴から抜け出す方向に押し出すピン押し出し部を備えることを特徴とする請求項１記載のクランプ装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のクランプ装置が、前記固定台が有する２つ以上の前記雌ねじ部のそれぞれに取り付けられていることを特徴とする固定設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、被固定物を固定するクランプ装置、及びこのクランプ装置を備えた固定設備に関するものである。

【背景技術】

【0002】

固定台上に被固定物を固定するクランプ装置として、例えば、特許文献１記載のクランプ装置がある。特許文献１記載のクランプ装置は、固定台に取り付けられた本体と、被固定物を固定台に押圧する押圧体と、回転操作される操作アームとが、相対的に回転可能となるよう互いに組み付けられている。筒状の本体の外面には、水平方向にのびた第１の長孔と、傾斜した第２の長孔とが連続するようにして形成されている。操作アームにはガイドピンが固定され、ガイドピンの先端が第１の長孔及び第２の長孔に差し込まれている。第１の長孔及び第２の長孔とガイドピンとの関係により、操作アームが回転操作されると、押圧体が、操作アームにつられて、被固定物に対面しない位置から被固定物に対面する位置に移動し、被固定物に対面する位置にて、被固定物に対する押圧を解除する高さ位置から被固定物を押圧する高さ位置に移動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−３１４２２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来のクランプ装置は以上のように構成されているので、第１の長孔及び第２の長孔の形状によって、押圧体が移動する位置が一意的に決まっていた。そのため、従来のクランプ装置は、固定できる被固定物の高さが限定されるという課題があった。

【0005】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、高さが異なる被固定物を固定可能なクランプ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明に係るクランプ装置は、雌ねじ部を有する固定台と、回転操作されるアーム部及び雌ねじ部にねじ込まれる雄ねじ部を有する回転部材と、雄ねじ部を貫通させた状態で支持する支持部、支持部を中心とする円弧状のピン移動溝、ピン移動溝の一端部に形成されたピン係合穴、及び固定台上の被固定物を押圧する押圧部とを有するクランプ部材と、アーム部に取り付けられ、先端部がピン移動溝内を移動可能かつピン係合穴に係合可能であって、ピン係合穴に係合している場合にピン係合穴の内周面を押すことによってクランプ部材を回転部材と一体に回転させるピンとを備え、ピンがピン係合穴からピン移動溝の方向へ移動するようにアーム部が回転操作された場合、ピン係合穴に係合しているピンがピン係合穴の内周面を押すことによってクランプ部材が回転部材と一体に回転して押圧部が被固定物と対面する位置へ移動し、その後、ピンがピン係合穴を抜け出てピン移動溝内を移動することによって回転部材が回転し、雄ねじ部が雌ねじ部にねじ込まれることによって押圧部が被固定物を押圧し、ピンがピン移動溝からピン係合穴の方向へ移動するようにアーム部が回転操作された場合、回転部材が回転して雄ねじ部が雌ねじ部から抜け出ることによって押圧部が被固定物から離れると共にピンがピン移動溝内を移動してピン係合穴に係合し、その後、ピンがピン係合穴の内周面を押すことによってクランプ部材が回転部材と一体に回転し、押圧部が被固定物と対面しない位置に移動するものである。

【発明の効果】

【0007】

この発明によれば、押圧部が被固定物と対面する位置に移動した状態で、回転部材のみが回転することによって、雌ねじ部に雄ねじ部がねじ込まれて押圧部が被固定物を押圧するようにしたので、高さが異なる被固定物を固定可能なクランプ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係るクランプ装置を２つ備えた固定設備の構成例を示す斜視図である。

【図2】実施の形態１に係るクランプ装置の構成例を示す分解斜視図である。

【図3A】実施の形態１に係るクランプ装置が被固定物を固定した状態を示す平面図である。

【図3B】図３Ａに示される状態のクランプ装置をＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。

【図3C】図３Ａに示される状態のクランプ装置を被固定物側から見た斜視図である。

【図3D】図３Ａに示される状態のクランプ装置を被固定物とは反対側から見た斜視図である。

【図4A】実施の形態１に係るクランプ装置が被固定物の固定を解除する途中の状態であって、ピンがピン移動溝を移動している状態を示す平面図である。

【図4B】図４Ａに示される状態のクランプ装置をＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。

【図5A】実施の形態１に係るクランプ装置が被固定物の固定を解除する途中の状態であって、ピンがピン係合穴に係合した状態を示す平面図である。

【図5B】図５Ａに示される状態のクランプ装置をＣ−Ｃ線に沿って切断した断面図である。

【図5C】図５Ａに示される状態のクランプ装置を被固定物側から見た斜視図である。

【図5D】図５Ａに示される状態のクランプ装置を被固定物とは反対側から見た斜視図である。

【図6A】実施の形態１に係るクランプ装置が被固定物の固定を解除する途中の状態であって、回転部材とクランプ部材とが一体に回転する状態を示す平面図である。

【図6B】図６Ａに示される状態のクランプ装置をＤ−Ｄ線に沿って切断した断面図である。

【図6C】図６Ａに示される状態のクランプ装置を被固定物側から見た斜視図である。

【図6D】図６Ａに示される状態のクランプ装置を被固定物とは反対側から見た斜視図である。

【図7A】実施の形態１に係るクランプ装置が被固定物の固定を解除した状態を示す平面図である。

【図7B】図７Ａに示される状態のクランプ装置をＦ−Ｆ線に沿って切断した断面図である。

【図7C】図７Ａに示される状態のクランプ装置を被固定物側から見た斜視図である。

【図7D】図７Ａに示される状態のクランプ装置を被固定物とは反対側から見た斜視図である。

【図8】図６Ａに示される状態のピン移動溝とピン係合穴をＥ−Ｅ線に沿って切断した断面図である。

【図9A】ストッパ部とストッパ溝の構成例を示す図であり、クランプ部材を図７ＢのＧ−Ｇ線に沿って切断した断面図である。

【図9B】ストッパ部とストッパ溝の変形例を示す図であり、クランプ部材を図７ＢのＧ−Ｇ線に相当する位置で切断した断面図である。

【図10A】実施の形態２に係るクランプ装置が被固定物を固定した状態を示す平面図である。

【図10B】図１０Ａに示される状態のクランプ装置をＨ−Ｈ線に沿って切断した断面図である。

【図11】実施の形態２に係るクランプ装置が被固定物の固定を解除する途中の状態であって、ピンがピン移動溝を移動している状態を示す平面図である。

【図12A】実施の形態２に係るクランプ装置が被固定物の固定を解除する途中の状態であって、ピンが溝端部に移動した状態を示す平面図である。

【図12B】図１２Ａに示される状態のクランプ装置をＬ−Ｌ線に沿って切断した断面図である。

【図12C】図１２ＢのＫ領域を拡大した図である。

【図13A】図１２Ａに示される状態からクランプ装置を若干解除方向に回転させたときの状態をＬ−Ｌ線に沿って切断した断面図である。

【図13B】図１３ＡのＭ領域を拡大した図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るクランプ装置２を２つ備えた固定設備１の構成例を示す斜視図である。固定設備１の固定台１０には被固定物３が置かれ、この被固定物３が２つのクランプ装置２によって固定されている。この被固定物３は、例えば、固定台１０上に固定された状態で品質検査等される。後述するクランプ装置２の構成により、固定設備１は、固定台１０からの高さが異なる複数の被固定物３を固定可能である。したがって、１つの固定設備１で高さが異なる被固定物３を固定して品質検査等することができる。
なお、図１に示される固定設備１は、２つのクランプ装置２を備えているが、３つ以上のクランプ装置２を備えていてもよい。

【0010】

図２は、実施の形態１に係るクランプ装置２の構成例を示す分解斜視図である。クランプ装置２は、固定台１０、回転部材２０、クランプ部材３０、及びピン４０を含む。なお、図２では固定台１０の図示を省略している。

【0011】

図３Ａは、実施の形態１に係るクランプ装置２が被固定物３を固定した状態を示す平面図である。図３Ｂは、図３Ａに示される状態のクランプ装置２をＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。図３Ｃは、図３Ａに示される状態のクランプ装置２を被固定物３側から見た斜視図である。図３Ｄは、図３Ａに示される状態のクランプ装置２を被固定物３とは反対側から見た斜視図である。

【0012】

固定台１０は、雌ねじ部１１及びストッパ部１２を有する。雌ねじ部１１には、回転部材２０の雄ねじ部２２がねじ込まれる。図１に示される固定設備１では、固定台１０は、２つのクランプ装置２の雄ねじ部２２がそれぞれねじ込まれる、２つの雌ねじ部１１を有する。ストッパ部１２は、クランプ部材３０の外周面に形成されたストッパ溝３６，３７に係合することによって、クランプ部材３０の回転を規制する。ストッパ部１２がストッパ溝３６に係合することによって、図３Ａ〜図３Ｄのように押圧部３５が被固定物３と対面する位置で、クランプ部材３０の回転が規制される。また、ストッパ部１２がストッパ溝３７に係合することによって、後述する図７Ａ〜図７Ｄのように押圧部３５が被固定物３とは対面しない位置で、クランプ部材３０の回転が規制される。このストッパ部１２は、例えば、スリーブ１２ａ、ばね１２ｂ、及びボール１２ｃによって構成されるボールプランジャである。スリーブ１２ａは、固定台１０においてストッパ溝３６，３７と対面する位置に固定される。スリーブ１２ａの内部には、ばね１２ｂが収容される。ばね１２ｂは、ボール１２ｃをクランプ部材３０の方向へ押し出す。

【0013】

回転部材２０は、アーム部２１、雄ねじ部２２、ねじ２３、及びばね２４を有する。アーム部２１は、作業者が手で握って回転操作するための部位である。このアーム部２１の下端部には筒部２１ａが形成され、上端部にはばね収容部２１ｂが形成されている。筒部２１ａの内周面は、セレーション又は六角形等の多角形状になっている。雄ねじ部２２は、固定台１０の雌ねじ部１１にねじ込まれる。この雄ねじ部２２の上端部には突起部２２ａが形成されている。突起部２２ａの外周面は、筒部２１ａの内周面の多角形状に対応する、セレーション又は六角形等の多角形状になっている。また、雄ねじ部２２の上端部には、ばね収容部２１ｂを貫通した状態のねじ２３が締結されている。ばね収容部２１ｂにおいて、ねじ２３の外周側にはばね２４が設置されている。ばね２４は、一端部がねじ２３の頭部裏に当接し、他端部がばね収容部２１ｂの底面に当接した状態で、アーム部２１を雄ねじ部２２側へ付勢する。回転部材２０において、筒部２１ａと突起部２２ａとが嵌合した状態で、筒部２１ａの多角形と突起部２２ａの多角形とが噛み合うことによって、アーム部２１と雄ねじ部２２とが一体に回転する。一方、雄ねじ部２２が雌ねじ部１１にねじ込まれた状態で作業者がアーム部２１を上方向に移動させて筒部２１ａを突起部２２ａから外し、アーム部２１を回転部材２０の軸周りに回転させた後、再び筒部２１ａを突起部２２ａに嵌合させることにより、クランプ部材３０及びピン４０に対するアーム部２１の角度を変更可能である。なお、ねじ２３は、アーム部２１に締結されていないため、アーム部２１の角度変更時に作業者がねじ２３を取り外す必要はない。

【0014】

クランプ部材３０は、貫通穴３１、支持部３２、ピン移動溝３３、ピン係合穴３４、及び押圧部３５を有する。筒体に形成された貫通穴３１は、回転部材２０の雄ねじ部２２を貫通させる穴である。この貫通穴３１の途中に、貫通穴３１の内径が大きくなった形状の支持部３２が形成されている。支持部３２は、雄ねじ部２２の段差部２５に当接することによって回転部材２０を支持する。この構成により、クランプ部材３０と回転部材２０とは、支持部３２を中心として相対回転が可能である。また、上記筒体の外周へ突き出した板状の押圧部３５は、固定台１０上の被固定物３を押圧するためのものである。この押圧部３５の上面には、支持部３２を中心とする円弧状のピン移動溝３３が形成されている。図示例では、ピン移動溝３３の中心角は略１２０度であるが、この中心角に限定されない。ピン移動溝３３の溝端部３３ｂには、ピン係合穴３４が形成されている。また、上記筒体の外周面における押圧部３５側にはストッパ溝３６が形成されており、このストッパ溝３６とは１８０度間隔をあけてストッパ溝３７が形成されている。

【0015】

ピン４０は、アーム部２１に取り付けられており、回転部材２０と一体に回転する。また、ピン４０は、雄ねじ部２２に対して上下移動するように、アーム部２１に取り付けられている。実施の形態１の構成例では、アーム部２１と雄ねじ部２２とが別体で構成されており、筒部２１ａと突起部２２ａとが嵌合した状態でアーム部２１が雄ねじ部２２に対して上下移動可能である。そのため、このアーム部２１に固定されたピン４０も、雄ねじ部２２に対して上下移動可能である。ピン４０の先端部は、クランプ部材３０のピン移動溝３３及びピン係合穴３４に差し込まれる。このピン４０は、図３Ａ〜図３Ｄのように押圧部３５が被固定物３と対面する位置にある場合、ピン移動溝３３の溝端部３３ａ側に位置し、後述する図７Ａ〜図７Ｄのように押圧部３５が被固定物３とは対面しない位置にある場合、ピン移動溝３３の溝端部３３ｂ側に形成されたピン係合穴３４に係合する。また、ピン４０がピン移動溝３３内に位置しているときは、回転部材２０とクランプ部材３０とは相対回転し、ピン４０がピン係合穴３４に係合しているときは、ピン４０がピン係合穴３４の内周面を押すことによって回転部材２０とクランプ部材３０とが同期回転する。

【0016】

次に、クランプ装置２の動作を説明する。まず、被固定物３を固定した状態のクランプ装置２がその固定を解除する動作を説明し、次に、クランプ装置２が被固定物３を固定する動作を説明する。

【0017】

まず、被固定物３を固定した状態のクランプ装置２がその固定を解除する動作を説明する。クランプ装置２は、以下に説明するように、図３Ａ〜図３Ｄ、図４Ａ及び図４Ｂ、図５Ａ〜図５Ｄ、図６Ａ〜図６Ｄ、並びに図７Ａ〜図７Ｄの順に動作する。図４Ａは、実施の形態１に係るクランプ装置２が被固定物３の固定を解除する途中の状態であって、ピン４０がピン移動溝３３を移動している状態を示す平面図である。図４Ｂは、図４Ａに示される状態のクランプ装置２をＢ−Ｂ線に沿って切断した断面図である。図５Ａは、実施の形態１に係るクランプ装置２が被固定物３の固定を解除する途中の状態であって、ピン４０がピン係合穴３４に係合した状態を示す平面図である。図５Ｂは、図５Ａに示される状態のクランプ装置２をＣ−Ｃ線に沿って切断した断面図である。図５Ｃは、図５Ａに示される状態のクランプ装置２を被固定物３側から見た斜視図である。図５Ｄは、図５Ａに示される状態のクランプ装置２を被固定物３とは反対側から見た斜視図である。図６Ａは、実施の形態１に係るクランプ装置２が被固定物３の固定を解除する途中の状態であって、回転部材２０とクランプ部材３０とが一体に回転する状態を示す平面図である。図６Ｂは、図６Ａに示される状態のクランプ装置２をＤ−Ｄ線に沿って切断した断面図である。図６Ｃは、図６Ａに示される状態のクランプ装置２を被固定物３側から見た斜視図である。図６Ｄは、図６Ａに示される状態のクランプ装置２を被固定物３とは反対側から見た斜視図である。図７Ａは、実施の形態１に係るクランプ装置２が被固定物３の固定を解除した状態を示す平面図である。図７Ｂは、図７Ａに示される状態のクランプ装置２をＦ−Ｆ線に沿って切断した断面図である。図７Ｃは、図７Ａに示される状態のクランプ装置２を被固定物３側から見た斜視図である。図７Ｄは、図７Ａに示される状態のクランプ装置２を被固定物３とは反対側から見た斜視図である。

【0018】

被固定物３の固定解除時、作業者は、図３Ｃに示される矢印の方向へ、アーム部２１を回転操作する。すると、図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、アーム部２１に固定されたピン４０が、アーム部２１の回転に伴って、ピン移動溝３３を一方の溝端部３３ａからもう一方の溝端部３３ｂへ移動する。一方、クランプ部材３０は回転しないので、押圧部３５は被固定物３と対面する位置に保持される。
また、アーム部２１の回転に伴って、雄ねじ部２２が、固定台１０の雌ねじ部１１から抜け出す方向に回転する。これにより、雄ねじ部２２による支持部３２に対する荷重が無くなり、押圧部３５の被固定物３に対する押圧力も無くなる。

【0019】

作業者がアーム部２１を図３Ａ〜図３Ｄに示される状態から図４Ａ及び図４Ｂに示す状態を経て１２０度回転操作し終えると、図５Ａ〜図５Ｄに示されるように、ピン４０がピン移動溝３３の溝端部３３ｂへ移動してピン係合穴３４に相対する。アーム部２１と雄ねじ部２２との間に設置されたばね２４が、アーム部２１を雄ねじ部２２側へ付勢しているため、図５Ｂに示されるように、この付勢力を受けたピン４０がピン係合穴３４に係合する。ピン４０とピン係合穴３４との係合によって、回転部材２０とクランプ部材３０とが同期して回転可能な状態になる。

【0020】

作業者がアーム部２１を図５Ａ〜図５Ｄに示される状態からさらに９０度回転操作しようとすると、ストッパ溝３６に係合していたストッパ部１２のボール１２ｃが、ストッパ溝３６の縁部に押されてスリーブ１２ａ内に入るため、クランプ部材３０の回転を規制していた力が無くなる。そして、作業者がアーム部２１を９０度回転操作する間、ピン係合穴３４に係合しているピン４０が、このピン係合穴３４の内周面及びピン移動溝３３の溝端部３３ｂを押すことにより、クランプ部材３０が回転部材２０と同期して回転する。作業者がアーム部２１を９０度回転操作し終えると、図６Ａ〜図６Ｃに示されるように、押圧部３５の一部が、被固定物３と対面しない位置へ移動する。

【0021】

図８は、図６Ａに示される状態のピン移動溝３３とピン係合穴３４をＥ−Ｅ線に沿って切断した断面図である。図８の例では、ピン４０の先端部が、先へ行くほど細くなるテーパ形状になっている。これにより、ピン４０がピン係合穴３４に係合しやすくなると共に、ピン４０がピン係合穴３４から抜け出してピン移動溝３３に乗り上がりやすくなる。
なお、ピン係合穴３４の内周面が、ピン係合穴３４の底部からピン移動溝３３の底部へ行くほど広がるテーパ形状になっていてもよい。この場合にも、ピン４０がピン係合穴３４に係合しやすくなると共に、ピン４０がピン係合穴３４から抜け出してピン移動溝３３に乗り上がりやすくなる。

【0022】

作業者がアーム部２１を図６Ａ〜図６Ｄに示される状態からさらに９０度回転操作し終えると、図７Ａ〜図７Ｄに示されるように、押圧部３５全体が、被固定物３と対面しない位置へ移動する。したがって、被固定物３を固定台１０から取り外し可能となる。
また、クランプ部材３０のストッパ溝３７がストッパ部１２と対面する位置へ移動する。すると、ばね１２ｂにより押し出されたボール１２ｃが、ストッパ溝３７に係合し、クランプ部材３０の回転が規制される。クランプ部材３０の回転が規制されることにより、押圧部３５が被固定物３と対面しない位置に保持される。また、アーム部２１の操作荷重が大きくなることにより、押圧部３５が被固定物３と対面しない位置まで移動したことを作業者に感触で知らせることができる。図９Ａは、ストッパ部１２とストッパ溝３６，３７の構成例を示す図であり、クランプ部材３０を図７ＢのＧ−Ｇ線に沿って切断した断面図である。

【0023】

次に、クランプ装置２が被固定物３を固定する動作を説明する。クランプ装置２は、以下に説明するように、図７Ａ〜図７Ｄ、図６Ａ〜図６Ｄ、図５Ａ〜図５Ｄ、図４Ａ及び図４Ｂ、並びに図３Ａ〜図３Ｄの順に動作する。

【0024】

被固定物３の固定時、作業者は、図７Ａ〜図７Ｄに示される状態において図７Ｃに示される矢印の方向へ、アーム部２１を回転操作する。すると、ピン係合穴３４に係合しているピン４０が、ピン係合穴３４の内周面を押すことにより、クランプ部材３０が回転部材２０と同期して回転する。クランプ部材３０が回転しようとすると、ストッパ溝３７に係合していたストッパ部１２のボール１２ｃが、ストッパ溝３７の縁部に押されてスリーブ１２ａ内に入るため、クランプ部材３０の回転を規制していた力が無くなる。

【0025】

作業者がアーム部２１を図７Ａ〜図７Ｄに示される状態から１８０度回転操作し終えると、図５Ａ〜図５Ｄに示されるように、押圧部３５全体が、被固定物３と対面する位置へ移動する。
また、クランプ部材３０のストッパ溝３６がストッパ部１２と対面する位置へ移動する。すると、ばね１２ｂにより押し出されたボール１２ｃが、ストッパ溝３６に係合し、クランプ部材３０の回転が規制される。よって、押圧部３５は、被固定物３に対面する位置に保持される。

【0026】

作業者がアーム部２１を図５Ａ〜図５Ｄに示される状態からさらに１２０度回転操作しようとすると、アーム部２１に固定されているピン４０は、ピン係合穴３４から抜け出てピン移動溝３３に乗り上がり、ピン移動溝３３を溝端部３３ｂから溝端部３３ａへ移動する。
また、アーム部２１の回転に伴って、雄ねじ部２２が、固定台１０の雌ねじ部１１にねじ込まれる方向に回転する。これにより、雄ねじ部２２の段差部２５が支持部３２に荷重をかけ、押圧部３５が被固定物３を押圧する。押圧部３５が被固定物３を押圧する力は、アーム部２１の角度によって決まるため、被固定物３を押圧する力にばらつきが無く、また過剰な力によって押圧部３５等のクランプ装置２を構成する部材が破損することも無い。

【0027】

作業者がアーム部２１を図５Ａ〜図５Ｄに示される状態から１２０度回転操作し終えると、図３Ａ及び図３Ｃに示されるように、ピン４０がピン移動溝３３の溝端部３３ａに当接する。これにより、回転部材２０の回転が規制される。

【0028】

なお、被固定物３の高さが高いと、作業者がアーム部２１を図５Ａ〜図５Ｄに示される状態から１２０度回転操作する途中で、押圧部３５が被固定物３を所定の圧力で押圧した状態になり、それ以上アーム部２１を回転操作できなくなる場合がある。例えばアーム部２１が被固定物３と対面する位置で回転操作できなくなった場合、品質検査等を行う際にアーム部２１が邪魔になる。その場合、作業者は、アーム部２１を上方向に移動させて筒部２１ａを突起部２２ａから外し、図３Ａ〜図３Ｄに示すような邪魔にならない位置までアーム部２１を回転部材２０の軸周りに回転させた後、再び筒部２１ａを突起部２２ａに嵌合させればよい。

【0029】

また、被固定物３の高さが低いと、作業者がアーム部２１を図５Ａ〜図５Ｄに示される状態から１２０度回転操作し終えても、押圧部３５と被固定物３との間に隙間が残る場合がある。その場合、作業者は、アーム部２１を上方向に移動させて筒部２１ａを突起部２２ａから外し、ピン４０がピン移動溝３３の溝端部３３ｂ側にくるようにアーム部２１を回転部材２０の軸周りに回転させた後、再び筒部２１ａを突起部２２ａに嵌合させる。そして、作業者は、再びアーム部２１を回転操作することによって、ピン４０をピン移動溝３３の溝端部３３ａへ移動させながら、雄ねじ部２２を雌ねじ部１１にねじ込んで、押圧部３５を被固定物３に近づけ、被固定物３を所定の圧力で押圧した状態にする。
ただし、ピン移動溝３３の中心角を大きくすることで、又は、雄ねじ部２２と雌ねじ部１１のリード角を大きくすることで、押圧部３５の上下方向の移動量を増やしてクランプ装置２が固定可能な被固定物３の高さ範囲を大きくすることができる。これにより、上述したような、作業者がアーム部２１を図５Ａ〜図５Ｄに示される状態から１２０度回転操作し終えても押圧部３５と被固定物３との間に隙間が残る事態を回避できる。

【0030】

また、図９Ａの例では、クランプ部材３０の外周面にストッパ溝３６，３７が形成されたが、図９Ｂのように、クランプ部材３０の外周面におけるストッパ溝３６からストッパ溝３７までの間に、回転防止凸部３８が形成されてもよい。図９Ｂは、ストッパ部１２とストッパ溝３６，３７の変形例を示す図であり、クランプ部材３０を図７ＢのＧ−Ｇ線に相当する位置で切断した断面図である。回転防止凸部３８は、クランプ部材３０の外周面から突出した形状であり、回転防止凸部３８のストッパ溝３６側の側壁がストッパ部１２のスリーブ１２ａに当接することにより、クランプ部材３０の、ストッパ溝３７からストッパ溝３６へ回転した後の更なる同方向への回転（即ち、回転し過ぎ）を禁止する。また、回転防止凸部３８のストッパ溝３７側の側壁がストッパ部１２のスリーブ１２ａに当接することにより、クランプ部材３０の、ストッパ溝３６からストッパ溝３７へ回転した後の更なる同方向への回転（即ち、回転し過ぎ）を禁止する。

【0031】

以上のように、実施の形態１によれば、クランプ装置２は、固定台１０と、回転部材２０と、クランプ部材３０と、ピン４０とを備える。固定台１０は、雌ねじ部１１を有する。回転部材２０は、回転操作されるアーム部２１と、雌ねじ部１１にねじ込まれる雄ねじ部２２とを有する。クランプ部材３０は、雄ねじ部２２を貫通させた状態で支持する支持部３２と、支持部３２を中心とする円弧状のピン移動溝３３と、ピン移動溝３３の溝端部３３ｂに形成されたピン係合穴３４と、固定台１０上の被固定物３を押圧する押圧部３５とを有する。ピン４０は、アーム部２１に取り付けられ、先端部がピン移動溝３３内を移動可能かつピン係合穴３４に係合可能であって、ピン係合穴３４に係合している場合にピン係合穴３４の内周面を押すことによってクランプ部材３０を回転部材２０と一体に回転させる。ピン４０がピン係合穴３４からピン移動溝３３の方向へ移動するようにアーム部２１が回転操作された場合、即ち被固定物３の固定時、ピン係合穴３４に係合しているピン４０がピン係合穴３４の内周面を押すことによってクランプ部材３０が回転部材２０と一体に回転して押圧部３５が被固定物３と対面する位置へ移動する。その後、ピン４０がピン係合穴３４を抜け出てピン移動溝３３内を移動することによって回転部材２０が回転し、雄ねじ部２２が雌ねじ部１１にねじ込まれることによって押圧部３５が被固定物３を押圧する。反対に、ピン移動溝３３からピン係合穴３４の方向へ移動するようにアーム部２１が回転操作された場合、即ち被固定物３の固定解除時、回転部材２０が回転して雄ねじ部２２が雌ねじ部１１から抜け出ることによって押圧部３５が被固定物３から離れると共に、ピン４０がピン移動溝３３内を移動してピン係合穴３４に係合する。その後、ピン４０がピン係合穴３４の内周面を押すことによってクランプ部材３０が回転部材２０と一体に回転し、押圧部３５が被固定物３と対面しない位置に移動する。このように、押圧部３５が被固定物３と対面する位置に移動した状態で、回転部材２０のみが回転することによって、雌ねじ部１１に雄ねじ部２２がねじ込まれていき押圧部３５が被固定物３を押圧する。したがって、クランプ装置２は、高さが異なる被固定物３を固定可能である。

【0032】

また、実施の形態１の雄ねじ部２２とアーム部２１とは別体で構成され、雄ねじ部２２の一端には多角形状の突起部２２ａが形成されている。また、アーム部２１の一端には、雄ねじ部２２の突起部２２ａが嵌合する多角形状の筒部２１ａが形成されている。雄ねじ部２２とアーム部２１との間には、ピン４０とアーム部２１とを雄ねじ部２２の方向へ付勢するばね２４が設置されている。この構成により、作業者は、クランプ装置２に被固定物３を固定させた後、アーム部２１を邪魔にならない位置に移動できる。したがって、クランプ装置２は、形状が異なる被固定物３を固定可能である。

【0033】

また、実施の形態１の固定台１０は、クランプ部材３０の方向に突出するストッパ部１２を有する。クランプ部材３０は、押圧部３５が被固定物３と対面する位置にある場合、及び押圧部３５が被固定物３と対面しない位置にある場合のそれぞれでストッパ部１２が係合するストッパ溝３６，３７を有する。これにより、クランプ装置２は、被固定物３が固定された状態及び被固定物３の固定が解除された状態を維持できる。

【0034】

実施の形態２．
実施の形態１では、アーム部２１が回転操作されるときのトルクにより、ピン４０がピン係合穴３４から抜け出てピン移動溝３３へ乗り上がる構成であった。これに対し、実施の形態２では、ピン係合穴３４に係合しているピン４０を、ピン係合穴３４から抜け出す方向に押し出す構成を備える。

【0035】

図１０Ａは、実施の形態２に係るクランプ装置２が被固定物３を固定した状態を示す平面図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示される状態のクランプ装置２をＨ−Ｈ線に沿って切断した断面図である。図１１は、実施の形態２に係るクランプ装置２が被固定物３の固定を解除する途中の状態であって、ピン４０がピン移動溝３３を移動している状態を示す平面図である。図１２Ａは、実施の形態２に係るクランプ装置２が被固定物３の固定を解除する途中の状態であって、ピン４０が溝端部３３ｂに移動した状態を示す平面図である。図１２Ｂは、図１２Ａに示される状態のクランプ装置２をＬ−Ｌ線に沿って切断した断面図である。図１２Ｃは、図１２ＢのＫ領域を拡大した図である。図１３Ａは、図１２Ａに示される状態からクランプ装置２を若干解除方向に回転させたときの状態をＬ−Ｌ線に沿って切断した断面図である。図１３Ｂは、図１３ＡのＭ領域を拡大した図である。
なお、図１０Ａ及び図１０Ｂ、図１１、図１２Ａ〜図１２Ｃ並びに図１３Ａ及び図１３Ｂにおいて、図１〜図９Ｂと同一又は相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。

【0036】

ピン押し出し部５０は、固定台１０における、押圧部３５が被固定物３と対面する位置にあるときにピン係合穴３４と対面する位置に、設けられている。このピン押し出し部５０は、例えば固定台１０に形成された凹状のピン収容部５０ａと、このピン収容部５０ａに収容されたばね５０ｂ及び押し出し凸部５０ｃとによって構成される。押し出し凸部５０ｃは、その先端部がピン係合穴３４には入るがピン係合穴３４からピン移動溝３３へは飛び出さない高さになるような形状であり、ばね５０ｂに押し出されている。ばね５０ｂの付勢力は、アーム部２１を付勢するばね２４の付勢力より大きくなるよう、調節されている。

【0037】

次に、被固定物３を固定した状態のクランプ装置２がその固定を解除する動作を行なっているときの、ピン押し出し部５０の動作を説明する。
図１０Ａ及び図１０Ｂに示されるように、被固定物３を固定した状態のクランプ装置２において、ばね５０ｂに保持された押し出し凸部５０ｃは、ピン係合穴３４に嵌り込んでいる。作業者がアーム部２１を図１０Ａ及び図１０Ｂに示される状態から回転操作すると、図１１に示されるように、アーム部２１に取り付けられたピン４０が、アーム部２１の回転に伴って、ピン移動溝３３を一方の溝端部３３ａからもう一方の溝端部３３ｂへ移動する。一方、クランプ部材３０は、押し出し凸部５０ｃがピン係合穴３４に嵌り込むことによって回転が規制されているため、回転しない。

【0038】

作業者がアーム部２１を図１０Ａ及び図１０Ｂに示される状態から図１１に示される状態を経て１２０度回転操作し終えると、ピン４０が、図１２Ａ〜図１２Ｃに示されるようにピン移動溝３３の溝端部３３ｂへ移動し、図１２Ａ〜図１２Ｃに示されるようにピン係合穴３４に相対する。このピン係合穴３４には、ばね５０ｂによって押し出された押し出し凸部５０ｃがあるため、ピン４０はピン係合穴３４に係合できない。しかし、作業者がアーム部２１を図１２Ａ〜図１２Ｃに示される状態からさらに回転させる操作を行うと、ピン４０がピン移動溝３３の溝端部３３ｂを押すことにより、クランプ部材３０が回転部材２０と同期して回転し、このとき、図１３Ａ及び図１３Ｂに示されるようにピン係合穴３４の縁部が押し出し凸部５０ｃを押圧してピン収容部５０ａへ退出させる。押し出し凸部５０ｃがピン係合穴３４から退出した後、ピン４０はピン係合穴３４に係合する。その後、実施の形態１と同様に、作業者がアーム部２１を回転操作することにより、クランプ装置２は、図７Ａ〜図７Ｄに示される状態となり、被固定物３は固定台１０から取り外し可能となる。

【0039】

次に、クランプ装置２が被固定物３を固定する動作を行なっているときの、ピン押し出し部５０の動作を説明する。
被固定物３の固定時、作業者が、図７Ａ〜図７Ｄに示される状態のアーム部２１を１８０度回転操作すると、クランプ部材３０が回転部材２０と同期して回転し、図１３Ａ及び図１３Ｂに示される状態になる。図１３Ａ及び図１３Ｂに示されるように、ピン４０が押し出し凸部５０ｃと対面すると、ばね５０ｂが押し出し凸部５０ｃをピン係合穴３４へ押し出すことにより、図１２Ｂ及び図１２Ｃに示されるようにこの押し出し凸部５０ｃによってピン４０がピン係合穴３４から押し出される。その後、実施の形態１と同様に、作業者がアーム部２１を回転操作することにより、クランプ装置２は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示される状態となり、被固定物３は固定台１０に固定される。

【0040】

以上のように、実施の形態２に係るクランプ装置２は、ピン係合穴３４に係合しているピン４０を、ピン係合穴３４から抜け出す方向に押し出すピン押し出し部５０を備える。これにより、クランプ部材３０の押圧部３５が被固定物３と対面しない位置から被固定物３と対面する位置へ移動する途中、ピン４０がスムーズにピン係合穴３４から抜け出てピン移動溝３３に乗り上がる。したがって、クランプ装置２の操作性が向上する。

【0041】

なお、実施の形態２では、固定台１０がピン押し出し部５０を有するが、被固定物３がピン押し出し部５０を有してもよい。

【0042】

本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、又は各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

【0043】

実施の形態１，２では、アーム部２１と雄ねじ部２２とが別体で構成されたが、アーム部２１と雄ねじ部２２とが一部品として構成されてもよい。アーム部２１と雄ねじ部２２とが一部品として構成される場合、ピン４０は、ばね等によって押圧部３５の方向へ付勢された状態でアーム部２１に取り付けられることが好ましい。ピン４０がばね等を介してアーム部２１に取り付けられることで、ピン４０が雄ねじ部２２に対して上下移動できるため、アーム部２１の回転操作時、ピン４０がピン係合穴３４に係合しやすくなると共に、ピン４０がピン係合穴３４から抜け出してピン移動溝３３に乗り上がりやすくなる。

【0044】

また、実施の形態１，２では、固定台１０がストッパ部１２を有するが、ストッパ部１２を有していなくてもよい。また、実施の形態１，２では、クランプ部材３０がストッパ溝３６，３７を有するが、ストッパ溝３６又はストッパ溝３７のいずれか一方のみを有してもよい。

【符号の説明】

【0045】

１ 固定設備、２ クランプ装置、３ 被固定物、１０ 固定台、１１ 雌ねじ部、１２ ストッパ部、１２ａ スリーブ、１２ｂ ばね、１２ｃ ボール、２０ 回転部材、２１ アーム部、２１ａ 筒部、２１ｂ ばね収容部、２２ 雄ねじ部、２２ａ 突起部、２３ ねじ、２４ ばね、２５ 段差部、３０ クランプ部材、３１ 貫通穴、３２ 支持部、３３ ピン移動溝、３３ａ，３３ｂ 溝端部、３４ ピン係合穴、３５ 押圧部、３６，３７ ストッパ溝、３８ 回転防止凸部、４０ ピン、５０ ピン押し出し部、５０ａ ピン収容部、５０ｂ ばね、５０ｃ 押し出し凸部。

【要約】

【課題】高さが異なる被固定物を固定可能なクランプ装置を提供する。
【解決手段】押圧部３５が被固定物３と対面する位置に移動した状態で、回転部材２０のみが回転することによって、雌ねじ部１１に雄ねじ部２２がねじ込まれていき押圧部３５が被固定物３を押圧するので、クランプ装置２は高さが異なる被固定物３を固定可能である。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図13A】

【図13B】